功能手機(jī)時代,手機(jī)沒電了可以換塊電池繼續(xù)用。智能手機(jī)時代,充電寶的出現(xiàn)平替了備用電池了,那智能電動汽車時代呢?
由于充電樁數(shù)量和補(bǔ)能時長限制,電動汽車的換電模式依然很香,甚至充滿想象空間。
(相關(guān)資料圖)
換電的優(yōu)勢不言而喻,速度快、體驗(yàn)好、電池健康度更好。同時,車電分離還可以進(jìn)一步降低擁車成本。
不過,由于電池包尺寸和接口不統(tǒng)一,不同車型間的電池包不能互換,從而影響了換電規(guī)模的擴(kuò)大,也導(dǎo)致第三方換電站建設(shè)成本高,商業(yè)化難度大。
2023世界動力電池大會上,工業(yè)和信息化部副部長辛國斌表示,正在研究編制換電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系,推動換電電池尺寸、換電接口、通訊協(xié)議等標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一。
換電標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一,無疑給行業(yè)注入了一針強(qiáng)心劑。
目前乘用車換電的主要玩家包括蔚來、寧德時代、上汽和吉利,4家在技術(shù)和路線上各有差異。日前也有媒體報(bào)道,有關(guān)部門已經(jīng)對國家換電站標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)入考察程序,已經(jīng)開始組織乘用車換電車端行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的最終評審。不出意外最終的標(biāo)準(zhǔn)制定也會有這幾家企業(yè)重點(diǎn)參與。
具體的差異可以參考這張圖:
蔚來:站點(diǎn)最多 三代站日服務(wù)能力超400次
蔚來一直推崇其可充可換可升級的補(bǔ)能優(yōu)勢,特別是換電站數(shù)量方面,蔚來已經(jīng)做到國內(nèi)第一。
截至今5月底,蔚來換電站約為1484座,年底將達(dá)到2300座,在同行中確實(shí)遙遙領(lǐng)先。
換電站數(shù)量是一方面,更重要的是,蔚來的第三代換電站上線后,帶來了更多的效率提升。
從數(shù)據(jù)上,降低流轉(zhuǎn)路徑后換電時間縮短20%,電池倉增加到21個,單站日服務(wù)能力達(dá)408次,比第二代提升30%。
用戶更關(guān)注的換電速度上,三代站可以做到4分40秒,二代站是目前5分40秒。
寧德時代:巧克力換電模塊化組合更便捷
針對換電,電池龍頭寧德時代也曾提出,8-12萬車型的終極解決方案是他們的巧克力換電。
巧克力換電塊,采用寧德時代的CTP技術(shù),單塊電池可以提供200公里左右的續(xù)航,可以適配全球80%已經(jīng)上市,及未來3年要上市的純電平臺開發(fā)的車型。
為此寧德時代也推出了換電服務(wù)品牌 EVOGO。每一個標(biāo)準(zhǔn)站僅需三個停車位,站內(nèi)可存儲48個換電塊,單個電塊換電約1分鐘。
技術(shù)亮點(diǎn)上,巧克力換電塊采用無線BMS技術(shù),外部只有高壓正負(fù)接口,大幅提高了插拔部件的可靠性,換電站還可提供適配不同地區(qū)氣候環(huán)境條件的版本。
寧德時代入局換電站的目的也很明確,通過模塊化電池和運(yùn)營換電站,進(jìn)一步加深與主機(jī)廠合作,憑借產(chǎn)能和技術(shù)優(yōu)勢鞏固自己供應(yīng)鏈的地位,此外還可以通過統(tǒng)一換電標(biāo)準(zhǔn),提高市場份額。
目前與EVOGO合作的車企包括,一汽奔騰NAT、神龍汽車旗下東風(fēng)富康ES600等。
睿藍(lán)汽車:依托吉利資源C/B端同時發(fā)力
2021年吉利整合力帆科技,成立新的合資公司睿藍(lán)汽車,重點(diǎn)聚焦換電車型和服務(wù)。
換電策略上,睿藍(lán)汽車是先以B端市場為主要發(fā)力點(diǎn),然后向C端進(jìn)行擴(kuò)張,同時與集團(tuán)內(nèi)部曹操出行等出行平臺加強(qiáng)協(xié)作。
睿藍(lán)的換電站占地約4個停車位,可儲存27-39塊電池,日服務(wù)次數(shù)278-400次,單次換電時間1.5分鐘。
截止2022年底,易易喚能已覆蓋全國13個省、23個市,新增布局城市17個,累計(jì)建成121座換電站。
捷能智電:兩桶油加持上汽后來居上?
上海捷能智電是誰?
這是一家由上汽集團(tuán)聯(lián)合中國石化、中國石油、寧德時代、上海國際汽車城共同投資成立的換電企業(yè)。上汽提供車輛、寧德時代負(fù)責(zé)電池、兩桶油布局網(wǎng)點(diǎn)。
捷能智電希望依托中國石化、中國石油遍布全國的5萬余座加油站,打造出可換電、可充電的能源服務(wù)站。
車型方面,上汽旗下飛凡、榮威、MG、大通等品牌,后續(xù)將陸續(xù)推出換電車型,飛凡R7成為換電模式下首款車型。
以蔚來為主的單一品牌擁有技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)壁壘
以上就是目前國內(nèi)乘用車換電主要玩家的特點(diǎn),由于換電以前是”小眾”技術(shù),相關(guān)的技術(shù)專利只要掌握在蔚來等車企手中。
以蔚來為例,僅僅在2018財(cái)年,關(guān)于換電站就有500多項(xiàng)專利。這樣的數(shù)量只是針對一個財(cái)年在第一代換電站上的研發(fā),而更復(fù)雜的二、三代換電站,對于技術(shù)的研發(fā)和專利數(shù)量只會具備更高的門檻。
雖然技術(shù)小眾,但換電站是一個復(fù)雜的機(jī)械與電氣結(jié)合體,同時還需要軟硬件結(jié)合。絕非簡單的將電池拆下,再裝上這么一個過程。
比如,解鎖機(jī)構(gòu)要和不同規(guī)格的動力電池包實(shí)現(xiàn)匹配,就需要將電池包平臺進(jìn)行移動而與車輛的鎖止機(jī)構(gòu)對準(zhǔn),在面對不同品牌,不同款式的車型的時候,這一問題就變得更為復(fù)雜。
同時,在廣大公眾非常關(guān)注的電池安全方面,換電站一方面會存儲相當(dāng)數(shù)量的電池,另一方面充換電一體化的站點(diǎn)還涉及到儲能的問題。
如何確保這些安全性,也是需要通過技術(shù)手段來解決的。比如當(dāng)換電站檢測到存儲的電池出現(xiàn)異常的時候,就需要快速的將可能失控的電池送入冷卻槽,這方面也涉及到大量的專利技術(shù)。
此外,當(dāng)換電技術(shù)大規(guī)模推廣的時候。即便是蔚來汽車這樣單一的品牌,也需要通過多方面的系統(tǒng)管理包括AI以及云技術(shù)等等來實(shí)現(xiàn)更高效率的換電管理。而當(dāng)換電技術(shù)在多個品牌之間推廣的時候,這樣就需要對跨品牌的不同車型,其電池管理系統(tǒng)以及車輛狀態(tài)本身進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測,如何在不同的車輛之間實(shí)現(xiàn)這樣的數(shù)據(jù)接口,也是一項(xiàng)很大的挑戰(zhàn)。
前陣子不是有車剛換電完沒跑多遠(yuǎn),電池就脫落的事情發(fā)生嘛。
乘用車短期內(nèi)統(tǒng)一換電難度很大
基于現(xiàn)狀,目前要在非運(yùn)營的乘用車領(lǐng)域普及換電技術(shù),統(tǒng)一國家標(biāo)準(zhǔn),確實(shí)存在較大難度。
舉個例子,同一品牌的不同車型或者不同品牌的不同車型,在驅(qū)動形式和車身座艙分布上都可能存在不小的差別。如何在車身尺寸存在一定差異,或者驅(qū)動形式不一樣的車型上,選擇統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的電池,包括電氣和冷卻接口,這就是一個不小的挑戰(zhàn)。
實(shí)際上即便是擁有多款換電車型的某些品牌,也會在其中部分車型的空間利用率和輕量化上面,因?yàn)閾Q電技術(shù)體系而妥協(xié)和犧牲,這在當(dāng)下競爭日漸白熱化的新能源市場中可以說是很多品牌難以接受的。
不過,用于運(yùn)營的乘用車通常為單一品牌的單一款式車型,更容易引入換電的體系。比如奧動新能源就和北汽,在北京、廣州等多個城市實(shí)現(xiàn)了運(yùn)營出租車的換電推廣。但是受到使用場景、市場占有率等多方面的限制,這些換電車型都是單獨(dú)開發(fā)的運(yùn)營版本,而要單純依靠少數(shù)企業(yè),想實(shí)現(xiàn)換電體系在個人車輛中的推動和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一,難度也是非常大的。
電動重卡換電標(biāo)準(zhǔn)或優(yōu)先統(tǒng)一
相較于乘用車,重卡領(lǐng)域的換電優(yōu)勢更為明顯。特別是在相對封閉的運(yùn)營場景中,如港口、礦山等區(qū)域,由于補(bǔ)能時間短、調(diào)度安全等優(yōu)勢,重卡換電可以找到更合適的商業(yè)模式。
數(shù)據(jù)顯示, 2022年換電重卡在電動重卡的市場占比已經(jīng)達(dá)到54%。幾天前,寧德時代發(fā)布了自研一站式重卡底盤換電解決方案——騏驥換電,可以實(shí)現(xiàn)不同車型、不同品牌的一站通換。
2023世界動力電池大會上,由中國電動重卡換電產(chǎn)業(yè)促進(jìn)聯(lián)盟、中國電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施促進(jìn)聯(lián)盟聯(lián)合發(fā)起《重卡換電產(chǎn)業(yè)互通互換發(fā)展倡議》,國家電投啟源芯動力、中國石油銷售公司、三峽綠動、寧德時代、上汽紅巖、吉利陽光明島、北汽福田、陜重汽、重汽、宇通客車、三一重工、徐工新能源等行業(yè)組織和重卡換電產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)共同響應(yīng)。
因此,商業(yè)模式更接地氣的新能源重卡換電統(tǒng)一或?qū)⒑芸鞂?shí)現(xiàn)。
換電模式雖然優(yōu)勢很多,但商業(yè)化推廣并不是一家或幾家企業(yè)能實(shí)現(xiàn)的。換電模式的發(fā)展需要車企、動力電池供應(yīng)商、運(yùn)營商聯(lián)動形成合力。如果未來國內(nèi)換電標(biāo)準(zhǔn)率先完成統(tǒng)一,對用戶是莫大的好事,對中國新能源技術(shù)車型引領(lǐng)全球汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展,也會留下重重的一筆。
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